研究浮选机流场特性所带来的展望

导读:针对镍矿的浮选过程，论文对JFC-150型浮选机内部流动特性与浮选动力学性能展开系统的研究，主要内容如下：l、根据机械搅拌式浮选机的结构特点以及浮选作业过程其内部的多相流场特征，忽略了泡沫层对流场结构的影响，对浮选机内部流动区域进行了简化，井将其划分为矿浆·空气混合区、矿化气泡输运区和非目的矿粒沉降分离区三个区域；2、基于多相流基本理论和矿浆一气泡的流动特征，忽略浮选药剂对矿浆与气泡的作用，对大型机械搅拌式浮选机内部多相流动进行了深入研究，提出了采用Mixture多相流模型和RNG k-e湍流模型对浮选机内部流场进行描述，通过对一种小型浮选机的流场解析和实验分析，论证了上述流动模型对机械搅拌式浮选机流场模拟的可行性；3、采用上述模型和方法，利用FLUENT软件对JFC-150型浮选机在8种不同叶轮转速、9种不同浮选充气压力情况下的浮选机内部多相流进_行了流场数值模拟与分析，获得了叶轮转速和浮选充气压力对浮选机内流特性的影响规律以及与浮选动力学参数之间的关系：4、基于脉冲浓度的思想和停留时间分布的数学模型，在稳态流场的基础上，采用二步法，对脉冲示踪物在浮选机内的运动进行了非定常流动计算，建立了浮选机内矿浆停留时间分布的预测方法，并分析了叶轮转速对矿浆停留时间的影响：5、通过对内流场的分析与反复仿真试验，提出JFC-150浮选机结构参数的改进方案，实现了浮选机的节能降耗、产品产量与质量的提高，进一步验证了计算模型的有效性和可靠性。

研究浮选机流场特性所带来的展望 应用CFD技术分析和研究浮选机流场特性还只是一个开端。

这项工作还将从以下几个方面向前推进： 1、这里我们仅仅模拟分析了以清水为介质的浮选机内的流场特性，将来应该模拟分析以气一液两相为介质的浮选机内流场特性。

2、这里在处理运动的叶轮和静止的部件交界面的流动时运用的是多参考坐标系模型，将非定常问题简化为定常问题来求解。

但是，总体来说浮选机中的流动并非定常流动，实际运行中，瞬态因素很多，将来应该考率利用非定常的方法处理交界面上的流动问题，比如FLUENT为我们提供的滑移网格模型。

3、浮选机内流动分析的目的是为浮选机的优化设计探询方向的，将来应该将更多的精力放在利用CFD这个工具来寻找影响浮选机性能的因素上。

比如通过修改浮选机部件的外形或关键尺寸或者相对位置，来考察它们和浮进机性能之间的关系。

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离心力场浮选机研究面临的问题

离心力场浮选机研究面临的问题 上一节我们给大家介绍了离心力场浮选机的关键技术，今天我们再给大家介绍一下离心力场浮选机研究所面临的问题，希望对大家有帮助。

1、气泡发生器内部流场流动状态大多涉及湍流流动，由于湍流自身机理的复杂性对选矿机械内部流动还不是完全清楚，与湍流研究相结合加强对气泡发生器内部流动机理研究，从而推动和完善离心力场浮选机械的发展。

2、除湍流模式与实验相结合的这一唯一可能依靠的方法外，能否突破计算能力的限制，将现有的湍流数值模拟方法如直接数值模拟方法用于解决离心力场浮选机械的流场计算问题。

3、充分利用实验测量方法，使用先进实验手段如LDV、PIV等技术对离心力场机械内部流场进行实验研究，能够推动离心力场浮选机械研究的进展。

4、在离心力场浮选机械的研究中，充分利用湍流研究的最新成果，特别是湍流结构及其控制的最新研究成果，可以推动离心力场机械研究的技术进步，如利用射流边界层中大尺度相干结构的控制方法可以增强气泡发生器中的混合效率，提高气泡的产生速度，研制更高效的离心力场浮选机。

离心力场浮选机的研究与应用有很好的前景，完善和高效的离心力场浮选机械的视线还有许多要做的工作。

具体为： （1）矿物加工离不开流体力学的支持，应大力开展流体力学在矿物加工中应用的研究工作。

（2）充分利用现有的数值模拟计算软件如FLU-ENT等使用来完善设计和理论分析。

（3）重视实验室试验及试验的监测方法的利用，为设计更完善的离心力场浮选机提供支持。

相关设备：BSK浮选机、充气机械搅拌式浮选机。

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浮选机内多相流动特性及动力学研究

浮选机内多相流动特性及动力学研究 简单谈一下浮选机内多相流动特性及浮选动力学性能的数值研究分析结果，以使对浮选机想进一步熟悉的用户及相关技术人员能够对浮选机的工作原理更进深一步的了解。

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大型机械搅拌式浮选机具有选矿处理能力强、单位容积功耗小等优点，在选矿行业中的应用越来越广泛。

目前，大型浮选机一般都是通过参照小型浮选机的机械结构，按照比例放大关系进行设计，尚未从内部流场层面进行精细化的设计，基本上还处于经验性设计阶段。

机械搅拌式浮选机的内部流动是由矿物颗粒、浮选药剂、气泡和水等构成的复杂气固液三相湍流流动，其浮选过程涉及到多种物理过程，其中多相流动过程是浮选机内部的基本物理过程，其多相流体动力学特性决定了浮选机的主要浮选动力学性能。

本文通过对浮选机内部多相流动特性的研究，寻求浮选机工作参数与流场特征以及浮选动力学参数之间的关系，为浮选机的结构设计和优化运行提供理论依据和技术指导。

针对镍矿的浮选过程，论文对JFC-150型浮选机内部流动特性与浮选动力学性能展开系统的研究，主要内容如下： l、根据机械搅拌式浮选机的结构特点以及浮选作业过程其内部的多相流场特征，忽略了泡沫层对流场结构的影响，对浮选机内部流动区域进行了简化，井将其划分为矿浆·空气混合区、矿化气泡输运区和非目的矿粒沉降分离区三个区域； 2、基于多相流基本理论和矿浆一气泡的流动特征，忽略浮选药剂对矿浆与气泡的作用，对大型机械搅拌式浮选机内部多相流动进行了深入研究，提出了采用Mixture多相流模型和RNG k-e湍流模型对浮选机内部流场进行描述，通过对一种小型浮选机的流场解析和实验分析，论证了上述流动模型对机械搅拌式浮选机流场模拟的可行性； 3、采用上述模型和方法，利用FLUENT软件对JFC-150型浮选机在8种不同叶轮转速、9种不同浮选充气压力情况下的浮选机内部多相流进_行了流场数值模拟与分析，获得了叶轮转速和浮选充气压力对浮选机内流特性的影响规律以及与浮选动力学参数之间的关系： 4、基于脉冲浓度的思想和停留时间分布的数学模型，在稳态流场的基础上，采用二步法，对脉冲示踪物在浮选机内的运动进行了非定常流动计算，建立了浮选机内矿浆停留时间分布的预测方法，并分析了叶轮转速对矿浆停留时间的影响： 5、通过对内流场的分析与反复仿真试验，提出JFC-150浮选机结构参数的改进方案，实现了浮选机的节能降耗、产品产量与质量的提高，进一步验证了计算模型的有效性和可靠性。

本文的关键点如下： 1、提出了适于机械搅拌式浮选机内部气固液多相流动的数值模拟方法； 2、建立了描述浮选机内矿浆停留时间分布的数学模型和预测方法； 3、通过数值计算，在内流特性分析的基础上，得出了浮选机工作参数（叶轮转速和充气压力）与浮选动力学性能参数（含气量、气泡表面积通量、功率强度以及矿浆停留时间等）之间的关系。

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